Гелий плотность жидкости

Представляет практический интерес рассмотреть влияние плотности распыливающего газа, так как все эксперименты проводились при распыливании воздуха, плотность которого мало изменялась. Сравним результаты распыли-вания жидкости соплами типа Вентури с использованием азота и гелия (плотность азота в 7 раз больше плотности гелия) [6]. Скорости истечения азота и гелия различались незначительно следовательно, можно считать, что энергия распыливающих газов при замене азота гелием изме- [c.152]

Мы рассмотрели физическое содержание гипотезы подобия и некоторые ее следствия на примере магнитной системы. Однако важнейшей чертой современного развития этой теории является ее универсальность применимость ее к весьма широкому классу физических систем. Помимо жидких и магнитных систем можно указать на фазовые переходы в сегнетоэлектриках, упорядочивающихся сплавах, жидком гелии, сверхпроводниках. Общей чертой всех этих систем является возможность введения локального параметра порядка <р(г). Таким параметром может являться разность плотностей жидкости и пара, плотность намагничения и плотность поляризации в магнетиках и сегнетоэлектриках, локальное значение параметра Nао аь сплавах и т. д. Этот параметр может рассматриваться как некое классическое поле — поле упорядочения, подобное звуковому или электромагнитному, причем в каждой точке пространства это поле флуктуирует. [c.447]

Применим уравнения гидродинамики гелия II к распространению звука в этой жидкости. Как обычно, в звуковой волне скорости движения предполагаются малыми, а плотность, давление, энтропия — почти равными своим постоянным равновесным значениям. Тогда систему гидродинамических уравнений можно линеаризовать — в (139,12—14) пренебрегаем квадра- [c.722]

Пузырьковая камера объединяет преимущества обоих методов и не имеет их недостатков. При больших размерах, сближающих ее с камерой Вильсона, она имеет плотность рабочего вещества такого же порядка, как фотографическая эмульсия. Цикл работы пузырьковых камер в несколько раз меньше, чем у камер Вильсона, и составляет 5—10 сек (а в специальных конструкциях его удалось сократить до 0,2 сек). Очень ценным свойством пузырьковой камеры является возможность использовать в качестве рабочего вещества жидкости с самыми разнообразными свойствами, например пропан, фреон, ксенон, водород, гелий. Это позволяет изучать те или иные явления наиболее эффективно. [c.592]

Самыми. плохими проводниками тепла являются газы. Теплопроводность газов на целый порядок ниже, чем теплопроводность неметаллических жидкостей. Одной из основных причин является малая плотность газов. Теплопроводность в газах осуществляется путем молекулярного переноса энергии при столкновении молекул между собой при их движении. Молекулы газа перемещаются беспорядочно во всех направлениях, вследствие этого происходит их перемешивание и обмен кинетической энергией теплового движения. Величина коэффициента теплопроводности лежит в широких пределах в зависимости от рода газа. Наиболее высокими значениями коэффициента теплопроводности отличаются водород и гелий. Высокая теплопроводность водорода и гелия объясняется небольшим весом отдельных молекул. Наоборот, ксенон отличается низким коэффициентом теплопроводности, так как он состоит из относительно тяжелых молекул, которым соответствует меньшая молекулярная скорость движения, т. е. низкая теплопроводность. [c.14]

В своих ранних экспериментах Пешков [48, 49] изучал теплопередачу в гелиевых ваннах, температура которых была ниже температуры насыщения. В его экспериментах использовался интерферометр Маха—Цандера, который позволял непосредственно наблюдать градиенты плотности в жидкости. Он приводит фотоснимки, на которых видна граница раздела жидкого гелия I и II. На фотоснимках Пешкова видны образования, которые, по-видимому, являются вихревыми зонами гелия I, распространяющимися в жидкий гелий II от границы раздела. К сожалению, эти наблюдения не позволяют объяснить отклонение от теоретической зависимости (15-12). [c.357]

В гл. I в связи с вопросом о сверхтекучести гелия мы подробно останавливались на свойствах энергетического спектра возбуждений, необходимых для возникновения сверхтекучести. Надо, однако, сразу отметить, что при малых импульсах спектр сверхпроводника не может иметь того вида, который следует сопоставить жидкому гелию. Действительно, гелий в качестве начального участка спектра имеет фононную звуковую ветвь. Распространение звука, как хорошо известно, связано с длинноволновыми колебаниями плотности. Но для электронной жидкости в металле изменение ее плотности связано с довольно значительной затратой энергии, поскольку этому препятствуют кулоновские силы, действующие между электронами и решеткой и между самими электронами. Изменение плотности электронной жидкости нарушает условие электронейтральности, поэтому соответствующий спектр длинноволновых колебаний, подобно тому как это имеет место в плазме, начинается с некоторой конечной частоты. Фактически в металле эта частота очень велика ( 1 5в 10 °К). Указанные соображения не относятся, конечно, к коротковолновым возбуждениям с волновым вектором порядка обратных межатомных расстояний. Как мы знаем, именно такие электронные возбуждения играют основную роль в нормальном металле. Для существования сверхтекучести достаточно, в соответствии с результатами гл. I, чтобы такие возбуждения [c.363]

Своеобразное явление обращения второго звука в первый и обратно имеет место при отражении звука от границы между жидким гелием и его паром. Действительно, распространяющаяся в гелии II волна второго звука, отражаясь от поверхности раздела жидкость — пар, создает на ней колебания температуры, приводящие к периодическому испарению и конденсации газа, в результате в паре вблизи поверхности возникают колебания плотности, распространяющиеся в глубь пара в виде обычных звуковых волн. [c.71]

Приведенные значения очень близки к оценкам, полученным для классического газа в гл. 13. Улучшенные расчеты для классического газа дают для данного отношения значения, еще меньше отличающиеся от указанных выше величин, наблюдаемых для жидкого гелия. Значения самих коэффициентов переноса Б жидкости совпадают по порядку величины со значениями, вычисленными для газа той же плотности. [c.231]

Подобное сравнение было проведено первоначально для скоростей звука в жидких азоте, водороде и гелии [148. При подобном расчёте большое значение имеет величина среднего расстояния между ближайшими соседними молекулами, для определения которой необходимо сделать некоторые предположения о структуре жидкости. В упомянутом расчёте принималось, что частицы простых жидкостей образуют кубическую гранецентрированную решётку. В таблице 13 сопоставлены вычисленные по уравнению (4.10) и наблюдаемые на опыте скорости звука в жидком азоте. Наличие во второй графе двух вычисленных значений скорости звука объясняется расхождением приведённых в литературе данных о плотности жидкого азота. [c.163]

Упражнения. 1 Однородное гело плотности а, имеющее форму параболоида вращения -j- у- = iaz. усеченного плоскостью, перпендикулярной к оси на рассюянии Л от вершины, плавает на поверхности однородной жидкости плотности р так, что ось параболоида вертикальна и вершина обращена вниз. Определить глубину г погружения вершины. [c.104]

В качестве физической величины, измерение которой могло бы непосредственно определить род фазового превращения в жидком гелии, Э. Л. Андроникашвили и Дж. С. Цак дзе (1965, 1966) избрали плотность-жидкости. Плотность является первой производной термодинамического потенциала, и поэтому на кривой температурной зависимости плотности в точке фазового превращения имеется разрыв при переходах первого рода и излом при переходах второго рода. Весьма точные измерения плотности, проведенные методом вращающегося пикнометра, показали, что плотность вращающегося жидкого гелия испытывает при 2,172 К явно выраженный скачок на 0,02% своей величины (при соо = 30 Исек) ). Точнее, скачок имеется на графике температурной зависимости плотности только в том случае, когда каждая точка графика является результатом равновесного измерения. В таком случае в гелии II наблюдается уплотнение жидкости в результате вращения, а в гелии I такой эффект отсутствует. Если же производить измерения в процессе нагрева вращающегося гелия, то скачок плотности не наблюдается. Он сменяется обычным для Я-точки изломом, после чего жидкость остается уплотненной и в состоянии гелия I. [c.680]

Образование Р. г., как правило, сопровождается изменением объема и тепловым эффектом, т. о. явлениями, характерными и для жидких растворов. Это становится особенно заметным при высоких Р, когда плотпость газа уже сравнима с плотностью жидкости. Так, увеличение объема смеси этилена и гелия по сравн(шию с объемом смеси, рассчитанным по объемам чисты. газов при 100 ат и 18° С, достигает 25%. [c.371]

Опыт Капицы в сочетании с имеющимися экспериментальными результатами привел к созданию двухжидкостнои модели НеП. Сущность модели в следующем. НеП нужно рассматривать как совокупность двух компонентов — сверхтекучего с плотностью ps, не испытывающего сил вязкости, и нормального с плотностью Рп, аналогичного Hel. В такой двухжидкостной гидродинамике (см. [1], гл. XVI [9, 19 10]) плотность жидкости р = pg + р , причем при Т О О и вся жидкость превращается в ПеП при переходе через Л-точку в сторону больших температур, наоборот, pg О, а вся жидкость есть Hel. Кроме того, предполагается, что сверхтекучий и нормальный компоненты свободно без трения перемещаются относительно друг друга. Существенным моментом модели является также тот факт, что движение НеП характеризуется заданием двух векторов скорости v — скорости нормального компонента и Vs — сверхтекучего компонента. Введенных представлений достаточно, чтобы объяснить результаты упоминавшихся экспериментов. Сделаем это, начав с парадокса вязкости. В опытах с крутильными колебаниями диска последний останавливался из-за трения с нормальным гелием (отсюда не Не1 10 Па-с) — сверхтекучий и нормальный компоненты не разделялись. В эксперименте с капилляром протекал только сверхтекучий компонент. [c.113]

Этилсиликат (ЭТО - смесь этиловых эфиров - ортокремние-вой кислоты - жидкость с температурой кипения 165°С, плотностью 980 - 1050 кг/м , В процессе формирования оболочки гель кремнезема получается из эфиров кремниевой кислоты и описывается формулой [c.212]

Чем богаче реквизит , тем сильнее эффект. И зрелищно, и по физическим свойствам кипящие слои, псевдо-ожижаемые различными газами (водородом, гелием, воздухом, углекислым газом или ксеноном), существенно различаются. Очень заметное влияние на поведение кипящего слоя оказывают давление и температура. А какая чудотворная сила заключена в материале зернистых частиц (особенно в его размере и плотности). Но ведь слои твердых частиц могут псевдоожижаться и капельными жидкостями, тем самым демонстрируя совершенно новые качества. Не исключена фильтрация газа сквозь слой зернистого материала, заполненный жидко- [c.73]

В работе [Л. 5-12] изучалось влияние физических свойств газа, распыливающ,его жидкость в распылителе типа Вентури. Сравнение данных по распыливанию азотом и этаном показало, что уменьшение вязкости газа на 60% приводило примерно к такому же увеличению среднего диаметра капель. Уменьшение же плотности газа примерно в 7 раз при замене азота гелием привело к увеличению среднего диаметра капель примерно в 2 раза, несмотря на некоторое увеличение скорости. [c.100]

В объёме сверхтекучего Не могут распространяться волиы двух типов — первый звук (ПЗ) и отарой звук (ВЗ). Волны первого типа аналогичны гидроди-намич. звуку в обычной жидкости и представляют собой в осн. распространяющиеся колебания плотности р и давления р. Сиецифич. особенностью Не II является существование т. п. ВЗ — теп.повЕлх волн , распространяющихся колебаний темн-ры Т п энтропии S (в обычных средах температурные колебания затухают на расстоянии порядка длины волны). Поскольку коэф. теплового расширения др/дТ , гелия аномально мал, колебания плотности (давления) и темп-ры (энтропии) оказываются практически независимыми. При этом скорость ПЗ и-1 задаётся обычным соотношением ui dp/dp)g, а скорость ВЗ где р , [c.70]

Не при темп-рах ниже т.н. .-перехода (7 - =2,17 К при давлении насыщенных наров гелия). Сверхтекучесть Не II (его способность без трения протекать сквозь узкие капилляры и щели) Ландау связал со свойствами спектра элемеитарпых возбуждений Не П. При Т = 0 жидкий Не находится в осн. состоянии. При темп-рах 7 >0 К, но близких к абс. нулю жидкость переходит в одно из возбужденных состояний, к-рые можно представить как совокунность элементарных возбуждений квазичастщ). Простейшими элементарными возбуждениями жидкости являются колебания её плотности — фононы. Закон дисперсии фононов, т. е. зависимость их энергии от импульса р, имеет вид [c.573]

При ТфО Не II состоит из двух компонентов — нормального и сверхтекучего [Л. Тиса (L. Tisza), 1938]. Согласно Ландау, нормальный компонент связанный с движением газа возбуждений, переносит теплоту его плотность р зависит от темп-ры, изменяясь от нуля при 3 =0 до полной плотности жидкого гелия при Г=7 В интервале О <7 <7 полная плотность р жидкости складывается из плотностей компонентов р=рп + р -Каждый из компонентов течёт со своей скоростью, так что полная плотность потока жидкости j есть сумма плотностей потоков компонентов Нор- [c.573]

В Международной системе единиц СИ для работы и кол-ва теплоты принята одна единица измерения — джоуль (1 Дж = 0,239 кал = 0,102 кгс-и), поэтому пользоваться аонятием М. э. т. нет необходимости. МЕХАНОКАЛОРЙЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ — явление ох-лаждения сверхтекучего жидкого гелия, вытекающего из сосуда через узкий капилляр под действием разности давлений, сопровождаемое разогревом гелия, остающегося в сосуде (см. Гелий жидкий. Сверхтекучесть). М. э. обнаружен в сверхтекуче.м Не в 1939 Дж. Доун-том и К. Мендельсоном (1) (рис.). М. э. возникает вследствие того, что тонкие отверстия (для Не днам. отверстий менее 1 мкм, для Не — порядка десятка мкм) действуют как энтропийный фильтр , преим. пропуская сверхтекучую компоненту жидкости, не переносящую тепла (см. Ландау теория сверхтекучести) [2]. Процесс при небольших перепадах протекает почти обратимо постанавливается, если при разности давлений Ар устанавливается разность те.мц-р АТ такая, что Ар = р АГ, где р — плотность гелия, S — энтропия единицы массы гелия. Обратный процесс — возникновение разности давлений под действием разности темп-р в двух сообщающихся через капилляр или разделённых пористой перегородкой сосудах со сверхтекучим гелием — наз. термо механическим эффектом. [c.130]

Примеры П. и. 1]. Отклонение зависящей от координат плотности атомов в кристалле от её ср. значения преобразуется под действием общей группы трансляций и пространственных вращений, входящих в группу симметрии G изотропной жидкости, но остаётся инвариантным относительно преобразований из пространственной группы симметрии кристалла. 2). Анизотропная часть тензора. диэлектрич. проницаемости в жидком кристалле преобразуется под действием группы пространственных вращений как симметричный тензор с нулевым следом. 3). Намагниченность в ферромагнетике преобразуется как вектор при вращениях подсистемы спинов и меняет знак при обращении времени. 4). Волнован ф-ция Y бозе-кошденсата в сверхтекучем Не (см. Гелий жидкий. Сверхтекучесть) преобразуется под действием калибровочного преобразования группы И ), входящей в группу G изотропной жидкости Ч — Р ехр(гф). 5). Комплексная матрица Ааг в сверхтекучем 3fle преобразуется как вектор по второму индексу при пространственных вращениях, как вектор по первому индексу при спиновых вращениях, умножается на ехр((ф) при калибровочных преобразованиях, переходит в комплексно сопряжённую матрицу при обращении времени и меняет знак при пространственной инверсии. Согласно теории Ландау, равновесное значение П. п. вблизи фазового перехода 2-го рода находят, минимизируя функционал Гинзбурга — Ландау, инвариантный относительно преобразований из группы G. [c.534]

Как и всякая обычная жидкость, нормальная компонента обладает вязкостью, обусловленной взаимодействием квазичастиц между собой. Нормальная компонента течёт со скоростью так что масса в сверхтекучем Не переносится с двумя скоростями полный поток частиц I = Р4У3 - - Рп п- Когерентное сверхтекучее движение не обладает антропией. Всё тепловое движение в сверхтекучей жидкости связано с её нормальной составляющей. Конвективный обратимый перенос энтропии, характерный для нормальных жидкостей, в сверхтекучей жидкости осуществляется нормальной комио-нентой со скоростью и может происходить без переноса массы, т. е. при = р,п, р дп = 0. Это приводит к существованию двух типов колебаний (звуков) в объёме сверхтекучего Не помимо обычного звука — колебаний плотности и тока (т. и. первый звук), возможно распространение колебаний иного типа — второго звука, представляющего собой волны энтропии, или температурные волны (см. Звук в сверхтекучем гелии). [c.454]

Сравнение утечек жидкостей и газов. Объемные удельные утечки газов Qr вследствие малой их вязкости значи-тетьно превышают утечки жидкостей Ож- Qr/бж Ж Ш. Ю . Кроме того, G Р2 - Pi бг Р2 - Pi и бг не зависит от поверхностного натяжения. Установление эквивалента сравнения Qt и через одинаковые микрозазоры всегда вызывает затруднения. Массовые удельные утечки б ж и б г различаются значительно меньше, так как плотность большинства газов рго находится в пределах QS 10 (гелий) — 2,2 10" (пропан) г/см . Так, для воздуха рго = = 1Д9-10" г/см , для пробных газов Рго 10 г/см . Отношения р/ц, г-см -мПа с , для жидкостей и газов близки (для рабочих жидкостей 0,02... 1,0, для газов 0,05...0,1), поэтому при прочих равных условиях удельные массовые утечки для жидкостей и газов также близки == 10" ...2,5-10 , [c.55]

Разумеется, модель идеального бозе-газа нельзя непосредственно использовать для описания жидкого гелия, так как в нем взаимодействие между атомами отнюдь не мало. Разумно предположить, однако, что одночастичная матрица плотности бозе-жидкости с сильным взаимодействием имеет ту же форму (8.4.7), поскольку ее вывод был основан на весьма общих аргументах нарушении градиентной симметрии и принципе ослабления пространственных корреляций ). Это допущение, впервые выдвинутое Пенроузом и Опсагером [138], впоследствии было использовано в гидродинамике сверхтекучей жидкости Боголюбовым [5], Хоэнбергом и Мартином [85] и многими другими. Мы также предположим, что сверхтекучая бозе-жидкость характеризуется отличными от нуля средними ( 0(г)) и ( 0 (г)), которые описывают бозе-эйнштейновский конденсат. [c.191]

В то же время теория электронных корреляций достигла больших успехом в так называемом приближении желе , в котором твердое тело рассматривается как система взаимодействующих электронов на однородном фоне положительных зарядов. В таком приближении не учитывается влияние потенциала решетки. Для описания ферми-жидкости гелий-3 был предложен подход, при котором расчеты из первых принципов, основанные на методах квантовой теории поля, объединяются с феноменологической теорией Ландау. Он дал приемлемые значения энергии связи, увеличения эффективной массы и теплоемкости (или плотности состояний), а также определенные сведения о необычайно разнообразных коллективных модах в системе взаимодействующих электроиов. Ясно, что модель желе для металлов в лучшем случае может служить лишь нулевым приближением. [c.182]

Измерение плотности нормальной компоненты. При изменении температуры меняется плотность нормальной компоненты, т. е. меняется количество жидкости, вовлекаемой в колебания стопки дисков, погруженной в гелий И. Это обстоятельство использовал Э. Л. Андроникашвили 1946, 1948) в эксперименте, результаты которого явились одним из первых подтверждений теории Ландау. Была построена установка, в которой исследовались колебания ажурной системы из 100 дисков, выполненных из алюминиевой фольги толщенной 0,001 см, нанизанных на общую ось и отделенных друг от друга на 0,02 см. Строгая параллельность дисков стопки обеспечивалась рифлением на них выпуклостей соответствующих размеров. Стопка, заключенная в тонкостенное ведерко, подвешивалась к упругой нити и период ее колебаний измерялся обычным методом зеркальца и шкалы. [c.669]

Посмотрим теперь, что можно сказать о поведении бо-зевской жидкости при более высоких температурах, когда число возбуждений в ней становится большим. В этом случае уже нельзя пренебречь взаимодействием между возбуждениями, и наши представления о возбуждениях как о газе свободных частиц перестают соответствовать действительности. Тем самым теряют смысл формулы (1.17) для термодинамических величин, вычисленные для газовой модели. Равным образом это относится и к формулам (1. 22) для нормальной плотности. Однако представление о двух типах движения в бозе-жидкости, происходящих с соответ-ствуюшими эффективными плотностями, не связано непосредственно с рассмотренной выше картиной возбужденного состояния, и можно считать, что это представление сохранится для сравнительно высоких температур. То же самое относится к уравнениям гидродинамики, являющимся фактически следствиями только законов сохранения, из которых они могут быть выведены (см. [7]). По мере роста температуры нормальная плотность р будет расти до тех пор, пока она не достигнет значения, равного р. В этой точке в гелии происходит фазовый переход (так называемая А-точка). Ниже точки перехода возможно сверхтекучее движение, [c.27]

Э. Л. Андроникашвили измерил плотности ps и р компонент в опытах с вращением стопки металлических дисков, находящихся в сосуде с жидким гелием и подвешенных на упругой нити. Идея этого изящного опыта состояла в том, что нормальный компонент, обладающий вязкостью, должен вовлекаться дисками во вращательное движение и система будет обладать тем большим моментом инерции, чем больше масса жидкости, в то время как сверхтекучий компонент не должен участвовать в движении (у него нет вязкости), поэтому его момент инерции должен совпадать с моментом инерции пустого сосуда [25]. [c.114]

Производя оценку величины температуры статистического вырождения по отношению к трансляционному движению во h /2m) N/Vy и обсуждая в гл. 2, 2, п. г) возможность реально обнаружить вырожденную систему, мы выяснили, что, исключая один-единственный случай жидкого гелия, все реальные газы и жидкости из атомов и молекул во всей области их физического сушествовайия в земных условиях вплоть до точки кристаллизации являются системами невырожденными (фактически только электронный газ в металлах является вырожденным газом, но это — газ электронов, а не молекул, и то, что для электронного газа во 10 К связано, во-первых, с тем, что по сравнению с молекулами газа это достаточно легкие частицы, тПе 0,5 10 тр 10 тПмол. к, во-вторых, с тем, что его плотность п = N/V по сравнению с плотностью газов достаточно высока, так как соответствует плотности кристаллической упаковки молекул). А это означает, что если не производить учета внутримолекулярных движений (мы это в какой-то мере научились в гл. 2, 3 делать отдельно), то для расчета характерных особенностей таких систем можно использовать формализм статистической механики классических систем (см. гл. 1, 6). [c.296]

Силикагель-обезвоженный гель кремниевой кислоты (810 2 иН20)-используют для адсорбции полярных соединений. Его применяют в процессах осушки газов и жидкостей, при разделении органических веществ в газовой фазе и в хроматографии. Силикагель получают обработкой раствора силиката натрия (растворимое стекло) серной кислотой (иногда хлороводородной) или растворами солей, имеющих кислую реакцию. Образовавшийся гель промывают водой и сушат до конечной влажности 5-7%, так как при такой влажности силикагель обладает наибольшей адсорбционной способностью. Удельная поверхность силикагеля составляет 4-10 -7,7 10 м /кг, насыпная плотность-400-800 кг/м . Размер частиц неправильной формы изменяется в довольно широком интервале-от 0,2 до 7 мм, а гранулированных (сферической или овальной формы)-от 2 до 7 мм. [c.191]

ГЕКТО... (от греч. hekaton — сто), приставка к наименованию ед. физ. величины для образования наименования кратной единицы, равной 100 исходным ед. Обозначения Г, h. Пример 1 гВт (гектоватт)=100 13т. ГЕЛЙЙ ЖЙДКИЙ, бесцветная прозрачная жидкость, кипящая при атм. давлении и темп-ре 4,44 К (жидкий Не). Плотность жидкого Не при 4,2 К 0,13 г/см , под давлением насыщ. паров он остаётся жидким при всех темп-рах ниже критической 7 = = 5,20 К. Затвердевает Не лишь при давлениях, больших 25 атм (рис. 1). Согласно квант, механике, это объясняется тем, что даже при абс. нуле атомы в Г. ж. движутся (испытывают нулевые колебания ), что препятствует затвердеванию жидкости (см. Квантовая жидкость). Кроме изотопа Не в природе существует ещё один устойчивый, но редкий изотоп гелия (на него приходится 10 % общей [c.111]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...